4. Сучасні засоби побудови комп'ютерних інформаційних технологій на підприємствах

Розвиток засобів обчислювальної техніки, а особливо поява персональних комп'ютерів сприяли створенню нового типу ін­формаційно-обчислювальних систем під назвою локальні обчис­лювальні мережі (ЛОМ).

ЛОМ широко застосовуються у системах автоматизованого проектування і технологічної підготовки виробництва, системах управління виробництвом і технологічними комплексами, в кон­торських системах, бортових системах управління тощо. ЛОМ є ефективним способом побудови складних систем управління різ­ними виробничими підрозділами. ЛОМ інтенсивно впроваджую­ться в медицину, сільське господарство, освіту, науку та ін.

Локальна мережа (LAN – Local Area Network) — це об'єднан­ня комп'ютерів, розташованих на порівняно невеликій території (одного підприємства, офісу, однієї кімнати). Існуючі стандарти для ЛОМ забезпечують зв'язок між комп'ютерами на відстані від 2,5 км до 6 км (Ethernet і АRCNET відповідно). По суті ЛОМ — це набір апаратних засобів і алгоритмів, які забезпечують з'єднання комп'ютерів, інших периферійних пристроїв (принтерів, дискових контролерів і т. ін.) і дозволяють їм спільно використати загальну дискову пам'ять, периферійні пристрої, обмінюватися даними.

Зараз інформаційно-обчислювальні системи прийнято ділити на три основні типи:

• LAN (Local Area Network) — локальна мережа в межах підприємства, установи, однієї організації;

• МAN (Меtrоро1іtan Агеа Network) — міська або регіональна мережа, тобто мережа в межах міста, області тощо;

• WАМ (Wide Area Network) — глобальна мережа, що з'єднує абонентів країни, континенту, всього світу.

Інформаційні системи, в яких засоби передачі даних належать одному підприємству і використовуються тільки для потреб цього підприємства, прийнято називати Мережа Масштабу Підприєм­ства або Корпоративна Мережа (Enterprise Network). Для авто­матизації роботи виробничих підприємств часто використовую­ться системи на базі протоколів МАР/ТОР:

1) МАР (Manufacturing Automation Protocol) — мережа для ви­робничих підприємств, заводів (виконується автоматизація роботи конструкторських відділів і виробничих та технологічних це­хів). МАР дозволяє створити єдиний технологічний ланцюжок від конструктора, що розробив деталь, до обладнання, на якому виготовляють цю деталь.

2) ТОР (Тесhnісаl аnd Оffice Ргоtосоl) — протокол автоматизації технічної і адміністративної установи.

3) МАР/ТОР — системи, що повністю автоматизують роботу виробничого підприємства.

Основне призначення ЛОМ — у розподілі ресурсів ЕОМ, програм, сумісності периферійних пристроїв, терміналів, пам'яті. Отже, ЛОМ повинна мати надійну і швидку систему передачі да­них, вартість якої має бути меншою порівняно з вартістю робо­чих станцій, що підключаються. Іншими словами, вартість оди­ниці інформації, що передається, повинна бути значно нижчою за вартість опрацювання інформації в робочих станціях. Виходячи з цього ЛОМ як система розподілених ресурсів повинна заснову­ватися на таких принципах:

• єдиного передавального середовища;

• єдиного методу управління;

• єдиних протоколів;

• гнучкої модульної організації;

• iнформаційної і програмної сумісності.

Залежно від способу організації опрацювання даних і взаємодії користувачів, який підтримується конкретною мережною опе­раційною системою, виділяють два типи інформаційних систем:

• ієрархічні мережі;

• мережі «клієнт—сервер».

В ієрархічних мережах усі задачі, пов'язані із зберіганням, опрацюванням даних, їх поданням користувачеві, виконує цент­ральний комп'ютер. Користувач взаємодіє з центральним ком­п'ютером за допомогою термінала. Операціями введення / виве­дення інформації на екран управляє центральний комп'ютер.

Переваги ієрархічних систем:

• відпрацьована технологія забезпечення надійності та збереження даних;

• надійна система захисту інформації і забезпечення секрет­ності.

Недоліки:

• висока вартість апаратного і програмного забезпечення, високі експлуатаційні витрати;

• залежність швидкодії і надійності мережі від центрального комп'ютера.

У системах «клієнт—сервер» опрацювання даних поділене між двома об'єктами: клієнтом і сервером. Клієнт — це задача, робоча станція, користувач. Він може сформувати запит для сер­вера: відкрити файл, здійснити пошук запису тощо. Сервер — це пристрій або комп'ютер, що виконує опрацювання запиту. Він відповідає за зберігання даних, організацію доступу до цих даних і передачу даних клієнтові, У системах «клієнт—сервер» наван­таження з опрацювання даних розподілене між клієнтом і сер­вером, тому вимоги до продуктивності комп'ютерів, що викорис­товуються як клієнт і сервер, значно нижчі, ніж в ієрархічних си­стемах.

За організацією взаємодії прийнято виділяти два типи систем, що використовують метод «клієнт—сервер»:

— рівноправна мережа;

— мережа з виділеним сервером.

Рівноправна мережа — це мережа, в якій немає єдиного цен­тру управління взаємодією робочих станцій, немає єдиного при­строю зберігання даних. Операційна система такої мережі розпо­ділена по всіх робочих станціях, тому кожна робоча станція одночасно може виконувати функції як сервера, так і клієнта. Користувачеві в такій мережі доступні всі пристрої (принтери, жорсткі диски тощо), підключені до інших робочих станцій.

Переваги: низька вартість (використовуються всі комп'ютери, підключені до мережі) і помірні ціни на програмне забезпечення для роботи мережі; висока надійність (за виходу з ладу однієї ро­бочої станції доступ припиняється лише до деякої частини ін­формації).

Недоліки: робота мережі є ефективною тільки тоді, коли од­ночасно працюють не більш як 10 станцій; труднощі організації ефективного управління взаємодією робочих станцій і забезпе­чення секретності інформації; труднощі оновлення і зміни про­грамного забезпечення робочих станцій.

Мережа з виділеним сервером — у цьому випадку один із комп'ютерів виконує функції зберігання даних загального корис­тування, організації взаємодії між робочими станціями, виконан­ня сервісних послуг — сервер мережі. На такому комп'ютері розміщена операційна система, і всі пристрої (жорсткі диски, принтери, модеми тощо) підключаються до нього, він виконує зберігання даних, друк завдань, вилучення та опрацювання зав­дань. Робочі станції взаємодіють через сервер, тому логічну ор­ганізацію такої мережі можна подати топологією «зірка», де цен­тральний пристрій — сервер.

Переваги: вища швидкість опрацювання даних (визначається швидкодією центрального комп'ютера, і на сервер встановлюєть­ся спеціальна мережна операційна система, розрахована на опра­цювання і виконання запитів, що надійшли одночасно від декіль­кох користувачів); володіє надійною системою захисту інфор­мації і забезпечення секретності; простіша в управлінні порівняно з рівноправними.

Недоліки: така мережа дорожча через окремий комп'ютер під сервер; менш гнучка порівняно з рівноправною.

Інтегровані технології у розподілених системах опрацювання даних

Різноманіття комп'ютерних мереж і форм взаємодії ПЕОМ породжує нагальну проблему інтеграції їх або принаймні з'єднан­ня на рівні обміну повідомленнями.

У розподілених системах використовують три інтегровані технології.

• Технологія «клієнт—сервер».

• Технологія спільного використання ресурсів у межах глобальних мереж.

• Технологія універсального користувацького спілкування у вигляді електронної пошти.

Основна форма взаємодії ПК у мережі — це «клієнт—сервер». Зазвичай один ПК у мережі володіє інформаційно-обчислю­вальними ресурсами (як-от: процесори, файлова система, пошто­ва служба, служба друку, бази даних), а решта ПК користуються ними; як зазначалося, комп'ютер, що управляє тим або іншим ре­сурсом, прийнято називати сервером цього ресурсу, а комп'ютер, що бажає ним скористатися, — клієнтом. Якщо ресурсом є бази даних, то говорять про сервер баз даних, призначення якого — обслуговувати запити клієнтів, пов'язані з опрацюванням даних; якщо ресурс — файлова система, то ведуть мову про файловий сервер, або файл-сервер, і т. ін.

Глобальні комп'ютерні мережі. Протягом останнього десятиліття дедалі ширший розвиток отримують глобальні обчислювальні й інформаційні мережі — унікальний симбіоз комп'ютерів і комунікацій. Відбувається ак­тивне приєднання всіх країн до всесвітніх мережних структур. Світовою системою комп'ютерних комунікацій щодня користуються більш як 30 млн людей. Зростає потреба в засобах структурування, накопичення, збереження, пошуку і передачі інформації. Задоволенню цих потреб служать інформаційні мережі та їхні ре­сурси. Спільне використання ресурсів мереж (бібліотек програм, баз даних, обчислювальних потужностей) забезпечується техно­логічним комплексом і засобами доступу.

Глобальні мережі — це телеко­мунікаційні структури, що об'єднують локальні інформаційні мережі, які мають загальний протокол зв'язку, методи підклю­чення і протоколи обміну даними. Кожна з глобальних мереж організовувалася для пев­них цілей, а надалі розширювалася завдяки підключенню локаль­них мереж, що використовують її послуги і ресурси.

Найбільшою глобальною інформаційною мережею є Internet.